モジュール化した機器を搭載する小型船の機関室及び居住区構造の最適設計

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455472
• Research Institution: HIROSHIMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 信川 寿 広島大学, 工学部, 教授 (60034344)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 周 国強 広島大学, 工学部, 助手 (90271072) ; 小瀬 邦治 広島大学, 工学部, 教授 (40034409) ; 北村 充 広島大学, 工学部, 助教授 (40195293)
• Keywords: 機関室構造 / モジュール化 / 振動 / 有限要素法 / 固有振動数 / 振動モード

Research Abstract

499トン型小型船の新しい機関室構造を検討した.モジュール化した大型機器を搭載するために,機関室上部の甲板に開口を設け,機関室内の空間を確保するための構造を提案した.さらに,機関室上部の船橋構造は主船体とは独立構造として,機関室の建造作業終了後,クレーンで一体搭載し,主船体と船橋は支柱で連結する.このような機関室構造及び船橋構造にすれば,建造時並びに機関室機器類の修繕時においては,船橋構造は船体から撤去して機関室上部の開口からモジュール化された機器類の修繕時においては,船橋構造は船体から撤去して機関室上部の開口からモジュール化された機器の一括搬入・撤去が可能となる.
この新しい機関室構造及び船橋構造では,構造の剛性の低下により,振動及び騒音の問題が新たに生じる恐れがある.第ニ甲板を有する構造と有さない構造の2タイプのモデルに対して有限要素法による数値シミュレーションを行った.機関室内に複数の柱を設けることにより,振動を抑制することが可能になることが判明した.以下にその結果をまとめる.
・第二甲板を有する構造
柱数を,「0,4,6,8,9」と変化させた.エンジンの振動数,プロペラの振動数,発電機との共振を避けるためには,6本〜9本の柱数が適切である.
・第二甲板を有さない構造
柱の数を,「0,4,6,7」と変化させた.7本の柱数が適切である.船側などに柱を設置することにより,十分な強度を有する構造を得ることができる.

Research Products

• [Publications] 信川 寿: "Optimization of Engine Room Structure under Static and Dynamic Constrains Using Genetic Algorithms" 日本造船学会論文集. 183(印刷中). (1998)
• [Publications] 北村 充: "フレーム構造物の固有値問題における有限要素解析の事後誤差評価に関する研究" 日本造船学会論文集. 181. 341-346 (1997)